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Neue Technologien : Deutsche Börse setzt auf Quantencomputer

IBM-Quantencomputer der Serie Q System One Bild: dpa

Ein globaler Dax-Konzern wie die Deutsche Börse ist vielen Risiken ausgesetzt. Die zu berechnen, soll künftig statt in Jahrzehnten in einer halben Stunde möglich sein.

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          Die Deutsche Börse sieht gute Chancen für eine praktische Anwendung von Quantencomputern in wenigen Jahren. Das geht aus den Ergebnissen eines Pilotprojekts hervor, die an diesem Mittwoch veröffentlicht werden. Demnach lässt sich damit die Berechnungszeit komplexer Modelle drastisch reduzieren. „Wir wollten wissen, ob uns Quanten-Computing helfen kann, die Risiken unserer Geschäftstätigkeit schneller und besser zu berechnen und in welchem zeitlichen Horizont dies angewendet werden könnte“, erklärt Michael Girg, zuständig für das Cloud-Geschäft der Deutschen Börse.

          Daniel Mohr
          Redakteur in der Wirtschaft der Frankfurter Allgemeinen Sonntagszeitung.

          Auch bisher wenden Unternehmen schon Risikomodelle an. „Doch wir haben in makroökonomischen Modellen hunderte Variablen wie Zinsänderungen, Handelskonflikte und vieles mehr und wir wollen wissen, wie stark sich unser Risiko ändert, wenn wir die Annahmen für die künftige Entwicklung variieren“, sagt Girg. „Diese Parameter in einer solchen Detailtiefe mit klassischen Computern zu berechnen, würde Jahrzehnte dauern. Das ist unpraktikabel. Wir brauchen die Ergebnisse längstens nach 24 Stunden.“

          Projektpartner der Börse ist Jos Quantum, ein vor drei Jahren gegründetes Frankfurter Fintech. „Besonders an diesem Projekt war nicht nur, dass wir einen neuen Quanten-Algorithmus entwickelt haben, nämlich die Sensitivitätsanalyse, sondern dass dieser für ein ganz praktisches Problem in der Finanzwelt angewendet werden kann“, sagt Niklas Hegemann, einer der Geschäftsführer von Jos Quantum. Ergebnis: Die Rechenzeit der Simulation sinkt mit Quanten-Computern von einem Jahrzehnt auf 30 Minuten. Noch nicht heute, aber vielleicht im Jahr 2025, unter der Annahme, dass die Milliarden auch an öffentlichen Fördergeldern, die derzeit in die Weiterentwicklung und den Bau von Quantencomputern gesteckt werden, zu entsprechenden Fortschritten führen.

          Mehr Zustände rechnen als Atome im Universum

          „Das ist für uns eine wichtige Erkenntnis, in diese Richtung weiter zu gehen“, sagt Girg. Ein nächster Anwendungsfall soll in diesem Jahr getestet werden. Jos Quantum hat sich auf Anwendungen in den Bereichen Finanzen, Versicherung und Energie fokussiert. Im Energiebereich wird gerade ein Modell entwickelt. das im Rahmen eines Forschungsprogramms von der Bundesregierung gefördert wird.

          Denkbar sind aber auch Modelle für Kreditrisiken oder systemische Risiken oder dem Bereich der Optimierung. Hier können Quanten-Computer in komplexen Modellen parallel Lösungen ausprobieren, was bei klassischen Computern Jahre dauern würde. „Als Physiker und Informatiker fasziniert uns, dass mit nur 300 quantenmechanischen Bits mit mehr Zuständen gleichzeitig gerechnet werden kann, als es Atome im Universum gibt. Dieses Potential wollen wir nun zur Anwendung bringen“, sagt Hegemann.

          Die Beschleunigung von Rechenprozessen weckt bei Unternehmen wie der Börse große Hoffnungen. „Wir sind mit der Robustheit aktueller Modelle zufrieden, aber Risiken noch besser beurteilen zu können, Modelle noch feiner variieren und die Einflüsse von Parametern aufeinander viel besser simulieren und berechnen zu können, würde durch Quanten-Computing eine deutlich bessere gesamthafte Risikobeurteilung ermöglichen“, sagt Girg. Die aktuelle Studie findet sich unter dem Link: https://arxiv.org/abs/2103.05475

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